Yksityiskohtainen johdatus kaasuilmaisimien kalibrointimenetelmiin
Kaasunilmaisimen kalibrointi riippuu kaasun tyypistä ja pitoisuusalueesta. Tyydyttävän tarkkuuden saavuttamiseksi kohdekaasun ja taustakaasun seos on hyvä kalibrointikaasu. Itse asiassa suurin osa kalibrointikaasuista ostetaan Chemicallta.
A. Esisekoitettu kalibrointikaasu
Kalibrointikaasujen esisekoitusmenetelmä on edullisin ja suosituin menetelmä kaasuanturin kalibrointiin. Esisekoitetut kalibrointikaasut voidaan puristaa ja varastoida kaasusylintereissä tietyssä paineessa. Nämä pullot voivat olla minkä kokoisia tahansa, mutta paikan päällä suoritettavan kalibroinnin aikana ihmiset suosivat pieniä ja kevyitä kaasupulloja. Nämä pienet ja kannettavat kaasupullot voidaan jakaa kahteen luokkaan: matalapaine- ja korkeapainekaasulaitteet.
Matalapaineiset kaasupullot, joissa on ohuet seinämät ja kevyet, eivät yleensä ole kierrätettäviä ja kertakäyttöisiä. Korkeapaineiset kaasupullot on suunniteltu puhtaille kemiallisille vaarallisille materiaaleille. Kalibrointikaasujen osalta näillä sylintereillä on tyypillisesti paksut seinämät ja ne kestävät 2000 psi:n painetta.
Anturin kalibroimiseksi ja korkeapaineisen kaasun virtaamiseksi ulos korkeapainesylinteristä tarvitaan paineenalennus. Se koostuu paineensäätimestä, painemittarista ja virtausta rajoittavasta reiästä. Virtausta rajoittava reikä on eräänlainen erittäin pieni linjareikä, joka sallii tietyn määrän ilmavirtaa tietyssä paineessa.
Kalibrointiprosessin aikana jotkin anturit vaativat kosteutta ja kosteutta asianmukaisten lukemien saamiseksi. Tämä kostutusprosessi on sama kuin anturin nolla-asetus.
B. Läpäisylaitteet
Läpäisylaite on suljettu säiliö, joka sisältää kaasu-neste-tasapainokemikaaleja. Kaasumolekyylit tunkeutuvat säiliön reunojen tai yläkannen läpi. Kaasumolekyylien läpäisynopeus riippuu aineen läpäisevyydestä ja lämpötilasta. Läpäisevyys on vakaa pitkän ajan. Vakiokalibrointikaasu, joka muodostuu sekoittumalla tunkeutuvien kemikaalien kanssa, sen läpäisevyys tiedetään lämpötilan antamisen jälkeen. Tämä vaatii vakiolämpötilakaliiperin mittauslaitteen ja virtaussäätimen. Läpäisyputki kuitenkin kuljettaa jatkuvasti kemikaaleja tasaisella nopeudella, mikä johtaa varastointi- ja turvallisuusongelmiin. Tietyn kaasun läpäisevyys voi olla liian korkea tai liian alhainen sovellukselle. Esimerkiksi korkean höyrynpaineen kaasut tunkeutuvat liian nopeasti, kun taas erittäin alhaisen höyrynpaineen kaasukemikaalien läpäisevyys on liian alhainen mihinkään tarkoitukseen.
Useimmat läpäisylaitteet löytyvät laboratorioista, ja niitä käytetään usein analyyttisissä laitteissa. Kaasunvalvontaa varten anturin kalibrointiin vaadittava pitoisuus on tyypillinen korkean läpäisevyyden laitteille. Siksi sen käyttö on rajoitettua.
C. Ristikalibrointi
Ristikalibrointimenetelmiä käytettäessä jokaiseen anturiin vaikuttavat pääasiassa muiden kaasujen aiheuttamat häiriöt. Esimerkiksi etaanikaasun 100 prosentin LEL:n kalibroimiseksi käytetään yleensä 50 prosenttia ELE:tä metaanikaasusta varsinaisen etaanikaasun sijasta. Tämä johtuu siitä, että etaani on nestemäistä huoneenlämpötilassa alhaisella höyrynpaineella. Siksi * *:n seosta on vaikea käyttää ja ylläpitää sitä korkeassa paineessa.
Toisin sanoen metaanilla on korkea höyrynpaine ja se on erittäin vakaa. Lisäksi se voidaan sekoittaa ilman kanssa ja pitää korkeassa paineessa. Etaaniseokseen verrattuna metaania voidaan käyttää enemmän kalibrointitarkoituksiin ja sillä on pitkä käyttöikä. 50-prosenttinen etaaniseos saadaan helposti. Siksi palavien kaasujen hälytyslaitteiden valmistajat suosittelevat metaanin käyttöä muiden kaasujen kalibroinnin korvikkeena.
On olemassa kaksi tapaa käyttää metaania muiden kaasujen kalibroinnin korvikkeena.
Ensimmäinen tapa on kalibroida palavien kaasujen hälytys metaanilla ja samalla kertoa saatu lukema ohjeen vastekertoimella korvatakseen muiden kaasujen lukemat. Yleisimmin käytetyt katalyyttiset anturit ovat tällaisia.
Katalyyttinen anturi on lineaarinen ulostulo, joten vastetekijän käyttö on koko asteikon mukainen. Esimerkiksi kun anturi kalibroidaan metaanilla, pentaanin tuotto on vain puolet metaanista. Siksi pentaanin vastetekijä on {{0}},5. Joten kun anturi todella havaitsee pentaanin ja käyttää metaanikalibrointia, lukema kerrotaan 0,5:llä pentaanin lukeman saamiseksi.
Toisessa menetelmässä käytetään edelleen metaania kalibrointikaasuna, mutta kalibrointilukema on kaksinkertainen. Esimerkiksi 50-prosenttisen LEL-metaanin kalibrointikaasun käyttäminen 100-prosenttisen LEL-pentaanin kalibroimiseksi. Vaikka kalibrointiin käytettiin metaanikaasua, laitteen lukema kalibroinnin jälkeen on pentaanikaasun pitoisuus.
D. Kaasun sekoitus
Kaikkia kalibrointikaasuja ei ole saatavilla. Vaikka se olisi saatavilla, on mahdollista, että kalibrointikaasua ei ehkä ole saatavilla tietyssä pitoisuudessa tai kiinteässä taustaseoksessa. Monet seokset voidaan kuitenkin kalibroida matalan pitoisuusalueen kaasumonitoreille laimentamisen jälkeen.
